聚合物水泥砂漿在公路養護領域的應用解析

張賽德

摘 要：將適量聚合物摻和至普通水泥砂漿內，能制造出聚合物水泥砂漿，性能顯著提升，且聚合物自身效力能維持較長時間。聚合物水泥砂漿是當今社會發展階段常用的工程修補材料類型，憑借自身特有的諸多優勢，在建筑、交通等諸多領域中均有應用。筆者在闡述聚合物水泥砂漿分類、主要性能的基礎上，結合過往工程實踐，探究該類新型復合材料在舊混凝土路面整改、橋面鋪裝、混凝土路面和構件表層修復等諸多方面的應用實踐。

關鍵詞：公路養護;聚合物;水泥砂漿;實踐應用

0引言

現階段，老化混凝土建筑體的修復是建筑行業中研究的重點問題，也得到了社會群體的較高重視度。既往有調研資料記載[1]，既有的老舊建筑內，無需加固于補強結構的建筑物占有率相對較高，此時施工人員應重點研究的問題是怎樣延長結構及構建的使用年限。按照一定比例混合聚合物與水泥砂漿，能實現對初有水泥砂漿微觀結構的良性調整，強化砂漿的密實度，抗滲漏、抗侵蝕能力顯著提升。在公路養護實踐中，若能合理應用聚合物水泥砂漿，取得的成效是較為理想的。

1聚合物水泥砂漿復合材料的分類、性能

依照化學構成成分的差異性，可以將聚合物水泥復合材料細分為兩種類型：一種是以聚合物為基礎物料、水泥作為填充料結合制成的，工程防水領域中采用的聚合物防水型涂料是典型代表;另一種為選水泥為基礎物料、利用聚合物單體或多種聚合物調整水泥性質后制得的復合材料。

在生產實踐中，通常利用乳液、可分散以及水溶型膠粉等形式，將聚合物摻和至水泥砂漿內，乳液用于水泥砂漿領域中的聚合物類型以聚丙烯酸（PAE）、聚乙烯醋酸脂（EVA）等較為常見;按照一定比例混合可分散膠粉、水泥、砂機水，能促進可分散膠粉再度形成乳液的過程，且在以上過程中歷經自然干燥過程會形成薄膜，進而實現整改水泥砂漿性質的目標。脆性偏大是水泥基材料的缺點之一，表現為抗拉強度顯著高于抗壓強度，抗裂痕性能整體偏差，且脆性指標和強度之間存在著正相關性。

聚合物是有機高分子的典范，自旋轉性是其長分子結構、大分子內鏈節（段）的典型特征，這也是該種材料彈性與塑性處于較高層面上的主要原因之一。新拌和砂漿的保水性能直接關系著砂漿硬化時間及硬化后固體性能。若在實踐中能斷定砂漿的保水性處于較高層次，則可以為運送、攤鋪砂漿等諸多過程創造便利條件，有益于優化工程項目的建設質量。既往諸多生產實踐證實，摻和適量聚合物是強化新拌砂漿保水性的有效途徑之一，一方面能較明顯降低砂漿離析現象發生的風險，另一方面于砂漿養護早期還能減少水分的散失量，促進水泥水化反應發生發展過程。針對聚合物水泥砂漿的凝結時間、抗壓性、抗性折、黏接性、膨脹率等主要性能，并不是一層不變的，可以通過配制品種適宜的水泥以及加入外加劑等形式實現科學整改。表1記錄了當前建筑工程領域中常用的幾種砂漿性能的參考值[2]。

2聚合物水泥砂漿的運用

2.1舊混凝土路面改造

有權威機構將局部裂縫、跳臺、平整度及松散等統一稱之為功能破損。在修復舊混凝土路面過程中，針對破損部位不是很顯著的部位，若沿用瀝青混凝土罩面傳統工藝方法，一方面會增加工程成本，另一方面局部敷設罩面會使路面形成肉眼清晰可見的色差，降低路面外部結構的美觀度。鑒于以上情況，建議選用柔性聚合物水泥砂漿罩面修復受損路面。

柔性聚合物罩面的構成有強度等級52.5硅酸鹽水泥、中砂、MG系水泥改性劑，用于舊混凝土路面改造領域中，能較為穩固的與原路面相互粘合，持有較強的應變能力，耐磨、抗沖擊、抗沖折及早強等多種性能均處于較高水平上[3]。利用該種復合材料修復受損的混凝土路面流程相對簡易。首先，在高壓水龍頭設施協助下清洗舊混凝土道路表面，待其晾干至潮濕但無積水狀態時，采用尼龍板涂刷適量刷界面處理劑，該類處理劑由MG-3水泥改性劑+水泥配制而成，配制階段加水泥物料操作與攪拌行為同步進行，直至攪拌成豁稠狀，隨即將其整合至密封筒內以備用，盡量降低涂刷厚度值。其次，將按照一定比例稀釋好的MG-1型水泥改性劑導進砂漿攪拌機中繼續攪拌，確保物料均勻度符合相關規范設計后，將其攤鋪于涂有界面處理劑的路段，盡量減縮攤鋪施工與界面處理劑涂刷結束后的時間間隔，借此方式優化界面粘合效果。攤鋪并整平后，借用抹光設備振搗壓實處理，木尺刮平路表面，抹刀予以抹光處理。再者，在專用設備設施協助下完成刻槽任務，建議將槽寬、槽深分別維持在3mm、6mm左右。待刻槽工序結束后便進入到養生環節，在條件允許時，盡量選用薄膜覆蓋和灑水雙重養生法，養生時間≥12d。最后，將保水率為90%路用養護劑均勻的噴灑在道路表面形成水膜，而后整體覆蓋保水養生膜，將砂漿勻稱的壓實于薄膜接縫處，減少或規避薄膜方位偏移或被吹走的情況，通過灑水降低薄膜溫度，預防水泥砂漿水化期間因溫度偏高而形成裂痕的情況。

2.2用于公路鋼橋的橋面鋪裝

既往有限元軟件分析證實，鋪裝層與鋼橋面板兩者存有復合效應，若斷定為層間為連貫狀態，當鋪裝的底層模量處于較高水平時，兩者形成的復合型剛度指標也有不斷上升的趨勢，對削弱鋼橋面板應力、應變指標有較明顯的促進作用，在以上工況中，在重力作用下，鋼橋面板局部形變量有降低趨勢。另外，將聚合物水泥砂漿物料用于鋼橋面板鋪裝層施工制造領域中，有益于優化面板構件的綜合受力效果[4]。在后續施工階段，應加大模量型水泥基鋪裝過渡層的開發力度，其能較為明顯的完善鋼橋面板和與鋪裝層間的受力狀況。

2.3修補混凝土路面和構件表面技術

橋梁、緣石等均是公路項目混凝土構件的構成，公路運行階段，受大型機械設備的碾壓碰撞、使用年限過于長久不等，增加了局部位置保護層掉落及結構完整性輕度損傷等不良情況發生的風險，選用聚合物水泥砂漿加以修補處理，通常能取得較優良的成效。要求在擬定處理方案前期一定要落實準備工作，比如勘測工程場地、收集數據信息等。噴射丙乳砂漿是常用的修補工藝技術，具體是將適量丙乳摻和到砂漿，借此方式提升砂漿的和易性、流動性，為噴射施工作業推進創造便利條件[5]。在小型機具協助下，將一層丙乳砂漿噴射到混凝土構件上方，該技術不僅能維護構件的修補加固效果，還有益于降低補強構件自體的重量，保證構件后續使用階段的安穩性。